功率MOSFET基础

《功率MOSFET基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、功率MOSFET基础AOS上海应用中心刘松PowerMOSFET♦内容
MOSFET类型
功率MOSFET内部结构
MOSFET工作原理
MOSFET重要参数
MOSFET驱动电路
MOSFET功耗及选择
DC/DC的MOSFET选择和PCB布板
MOSFET工艺和生产流程PowerMOSFET♦什么是MOSFET，，定义，定义MOSFET♦Metal-Oxide–SemiconductorFieldEffectTransistor♦MOSFETisathree-terminaldeviceswhichinbasictermbehavesasav

2、oltagecontrolledswitchDrainGateSourceDrainGateSourceCircuitSymbolPackagePinLayoutPowerMOSFET♦氧化层：：形成门极：形成门极，，由多晶硅代替，由多晶硅代替♦氧化隔离层：：防止电流在门极和其它两个电极间：防止电流在门极和其它两个电极间D、S极流动，，但并不阻，但并不阻断电场♦半导体层：：依赖于门极电压：依赖于门极电压，，阻断或允许电流在漏极，阻断或允许电流在漏极D和源极S间流动PowerMOSFET♦MOSFET类型MetalOxideSemiconducto

3、rFieldEffectTransistor
按导电沟道可分为：P沟道和N沟道
按栅极电压幅值可分为：耗尽型--栅极电压为零时，，漏源极之间就存在导电沟道，漏源极之间就存在导电沟道增强型--对于N（P））沟道器件）沟道器件，，栅极电压大于，栅极电压大于（（小于（小于））零时才存在导电沟道）零时才存在导电沟道
功率MOSFET主要是N沟道增强型PowerMOSFET♦MOSFET内部结构
横向导电(信号MOSFET）/垂直导电（（功率（功率MOSFET）
垂直导电：：平面型和沟槽型：平面型和沟槽型Trench（U型沟槽和V型沟槽）
不同厂商制造的功

4、率MOSFET有不同的命名：HEXFET(IR)、VMOS(Phillips)、SIPMOS(Siemens)，，但都是通过将大量物理单元扩散到外延硅，但都是通过将大量物理单元扩散到外延硅基板形成并联结构的方法制成
功率MOSFET为多单元集成结构，，如，如IR的HEXFET采用六边形单元；；西门子；西门子Siemens的SIPMOSFET采用正方形单元；；摩托罗拉公司；摩托罗拉公司Motorola的TMOS采用矩形单元按品字形排列横向导电:平面型垂直导电:V型沟槽垂直导电:平面型垂直导电:U型沟槽PowerMOSFET♦平面型MOSFET
没有

5、充分应用芯片的尺寸，，电流和电压额定值有限，电流和电压额定值有限
适合低压应用，，如微处理器，如微处理器，，运放，运放，，数字电路，数字电路
低的电容，，快的开关速度，快的开关速度
增加或减少门极电压会增大或减少N沟道的大小，，以此来控制器件导通，以此来控制器件导通VddLoadDGDriverS沟道PowerMOSFET♦垂直导电型MOSFET
平面型：：具有垂直导电双扩散：具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFETVerticalDouble-diffusedMOSFET，，多个单元结构，多个单元结构。。具有相同。具有相同RDS(on)电

6、阻MOSFET并联，，等，等效电阻为一个MOSFET单元RDS(on)的1/n。。裸片面积越大其导通电阻越低。裸片面积越大其导通电阻越低，，但，但寄生电容越大，，因此开关性能越差，因此开关性能越差。。很多公司产品采用。很多公司产品采用。
沟槽型V型沟槽：：不容易生产：不容易生产，V尖角容易形成高的电场U型沟槽：：平面型的演变：平面型的演变，，切开翻转，切开翻转90度度。度。。栅结构不与裸片表面平行而是构建。栅结构不与裸片表面平行而是构建在沟道之中垂直于表面，，因此占用空间较少且使电流流动真正垂直，因此占用空间较少且使电流流动真正垂直，，最小化基，

7、最小化基本单元面积，，在相同的占位空间中可以集成更多的单元从而降低，在相同的占位空间中可以集成更多的单元从而降低RDS(on)并维持电容不变。电流流动垂直PowerMOSFET♦垂直导电型MOSFET
平面型：：电流电压与通道长：电流电压与通道长、、宽的大小相关、宽的大小相关。。平面型。平面型MOS饱和区特性比沟槽型好。
沟槽型：：元件面积与电流成正比：元件面积与电流成正比，EpitaxialLayer厚度与电压成正比。
反转层：InversionLayer
DMOS：：双重扩散：双重扩散MOS，DoubleDiffused
MOS是多子单极型器

8、件（（无少子（无少子），因此受温度影响小，PMOS多子是空穴，NMOS多子是电子，MajorityCarrier
氧化层相当于介电质Di